Gerenciamento de Redes de Computadores 06

Gerenciamento de Redes de

Computadores

Kelly Alves

Conectividade - Roteadores

 Camada de rede do modelo OSI

 Além das funções do switch, consegue determinar a melhor rota para determinado destino

 Vantagens

 Melhor gerenciamento do tráfego

 Compartilhamento de status de conexões com outros roteadores para evitar rotas lentas ou instáveis

 Uso mais inteligente dos links

 Não permite broadcasts ou pacotes corrompidos  Filtra o tráfego de broadcast

 Desvantagens

• O roteamento é o processo usado por um roteador para encaminhar pacotes para a rede de destino.

Roteadores - funcionamento

 Tabela de roteamento contém, dentre outros:  Redes conhecidas

 Instruções para conexões com outras redes  Default Gateway

 Caminhos possíveis entre os roteadores

 Custo de envio dos dados para cada caminho

 Não procuram pelo computador e sim pela rede de destino  Hops – número de roteadores entre a rede de origem e

destino

 Problema do extra hop

 Um roteador não participante do grupo de roteamento encaminha pacotes ao caminho mais longo

Tipos de rotas

• Estáticas

– Criadas e mantidas de forma manual

– Não há tolerância a falhas – se houver problemas, a rota não será reconfigurada

– Default route - Quando não há rotas conhecidas para determinada rede

• Normalmente aponta para o gateway externo da organização • Notação: 0.0.0.0/0

Rotas Estáticas

• Operações com rotas estáticas podem ser divididas nestas três partes:

o O administrador da rede configura a rota;

o O roteador instala a rota na tabela de roteamento; o Os pacotes são roteados usando a rota estática.

Rotas Estáticas

• Depois de configurar as rotas estáticas, é importante verificar se elas estão presentes na tabela de roteamento e se o roteamento está funcionando conforme esperado.

• O comando show running-config é usado para visualizar a configuração ativa na RAM e verificar se a rota estática foi inserida corretamente.

• O comando show ip route é usado para confirmar se a rota estática está presente na tabela de roteamento.

Rotas Default

• As rotas default são usadas para rotear pacotes com destinos que não correspondem a nenhuma das outras rotas da tabela de roteamento.

• Geralmente, os roteadores são configurados com uma rota default para o tráfego dirigido à Internet, já que normalmente é impraticável ou desnecessário manter rotas para todas as redes na Internet.

• ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [endereço-de-próximo-salto|interface-de-saída]

• A máscara 0.0.0.0, quando submetida à operação

lógica AND com o endereço IP de destino do pacote a ser roteado, resultará sempre na rede 0.0.0.0.

• Se o pacote não corresponder a uma rota mais

específica da tabela de roteamento, ele será roteado para a rede 0.0.0.0.

Tipos de Rotas

• Dinâmicas

– Roteadores “aprendem” as rotas, baseados em protocolos de roteamento

 Finalidades

o Aprendizado dinâmico das rotas o Determinação da melhor rota

o Atualização da tabela de roteamento o Evitar loops

Roteamento Dinâmico

• Um protocolo de roteamento permite que um roteador compartilhe informações com outros roteadores a respeito das redes que ele conhece e da sua proximidade com outros roteadores.

Protocolos de Roteamento

• RIP (Routing Information Protocol) – Um protocolo de roteamento interior por vetor da distância;

• IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) - O protocolo de roteamento interior por vetor da distância da Cisco; • OSPF (Open Shortest Path First) - Um protocolo de

roteamento interior por estado dos links;

• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) - O protocolo avançado de roteamento interior por

vetor da distância da Cisco;

• BGP (Border Gateway Protocol) – Um protocolo de roteamento exterior por vetor da distância.

Protocolo de Roteamento

• O objetivo de um protocolo de roteamento é construir e manter a tabela de roteamento.

• O protocolo de roteamento aprende todas as rotas disponíveis, coloca as melhores rotas na tabela de roteamento e remove rotas quando elas não são mais válidas.

Protocolo Roteado

• Um protocolo roteado é usado para direcionar o tráfego dos usuários.

• Exemplos de protocolos roteados: • IP (Internet Protocol);

Sistema Autônomo

 Sistema autônomo

 Conjunto de Redes cou roteadores om políticas de roteamento comuns

 Podem ter Interior ou Exterior Gateway Protocols  IGP: Dentro de um sistema autônomo

 EGP: Entre sistemas autônomos

 Um roteador pode usar 2 protocolos diferentes ao mesmo tempo: um para EGP e outro para IGP

Classificação de Roteamento

• A maioria dos algoritmos pode ser classificada em uma destas duas categorias:

• Vetor de distância: A abordagem de roteamento pelo vetor da distância determina a direção (vetor) e a distância para qualquer link no grupo de redes interconectadas, leva em conta o número de hops entre origem e destino.

• Estado do enlace: A abordagem pelo estado dos links, recria a topologia exata de todo o grupo de redes

interconectadas. Utiliza algoritmo de Dijkstra, concebido pelo cientista da computação holandês Edsger Dijkstra em 1956 e publicado em 1959 para analisar o estado do link (Estado de Enlace).

Roteamento – Distance Vector

 Leva em conta o número de hops entre origem e destino  Número máximo de hops: 15

 Atualizam os demais roteadores via broadcast

 Roteador não conhece a topologia nesse protocolo  Vantagens

 Implementação simples  Desvantagens

 Funcionamento em casos de trocas constantes de rotas  Nem sempre o menor caminho é o melhor

Roteamento – Link State (Estado de Enlace)

 Algoritmo realiza 2 tarefas básicas

 Verifica status de roteadores vizinhos

 Propaga a informação aos demais roteadores  Vantagens

 Roteador conhece a topologia de rede

 Cada roteador calcula suas rotas com independência  Melhor escalabilidade – troca de dados é menor

 Leva em conta largura de banda e carga do link  Possui balanceamento de carga

o Os algoritmos de roteamento por estado dos links mantêm um banco de dados complexo com as informações de topologia. o Um algoritmo de roteamento por estado dos links mantém um

conhecimento completo sobre os roteadores distantes e sobre como eles se interconectam.

Roteamento – Link State

• Anúncios do estado dos links (LSA): Um LSA é um pequeno pacote de informações de roteamento que é enviado entre os roteadores;

• Banco de dados tipológico: Um banco de dados topológico é uma coleção de informações reunidas a partir dos LSAs;

o Algoritmo SPF: O algoritmo SPF é um cálculo realizado no banco de dados e que resulta na árvore SPF.

o Tabelas de roteamento: Uma lista das interfaces e dos caminhos conhecidos.

BGP

 Sistema de roteamento entre sistemas autônomos

 Não é considerado distance vector “puro” mas utiliza princípios similares

 2 tipos de BGP

 IBGP (Internal) – raro, dentro do mesmo sist. Autônomo  EBGP (External) – Entre sistemas autônomos

 Usa o CIDR e suporta route aggregation  Orientado a conexão – TCP Port. 179

 Updates nas tabelas de roteamento são incrementais  Aceita autenticação

Configuração de Roteamento

• Ativar um protocolo de roteamento IP em um roteador envolve a definição de parâmetros globais e de roteamento.

• Primeiro definimos o protocolo de roteamento (RIP, IGRP, EIGRP ou OSPF);

• Depois definimos as redes (números); • Depois é com os roteadores .

RIP – Routing Information Protocol

 Aplicação direta de distance vector  Um dos primeiros IGP´s

 Participantes

 Roteadores: Ativos – publicam as rotas

 Hosts: Passivos – “escutam” e atualizam suas tabelas  Distância é medida em hops

 “Nem sempre o caminho mais curto é o menor”  Limite: 15 hops (evita loops; restringe atuação)  Não orientado a conexão (usa UDP porta 520)  Tabela só é alterada se a distância for menor  Mensagens via broadcast(v1) ou multicast(v2)  Suporte a CIDR(v2)

 Por padrão, as atualizações de roteamento são enviadas por broadcast a cada 30 segundos.

IGRP – Interior Gateway Routing Protocol

• Algumas das principais características do projeto do IGRP enfatizam o seguinte:

• É um protocolo de roteamento por vetor da distância.

• A largura de banda, carga, atraso e confiabilidade são usados para criar uma métrica composta.

• Por padrão, as atualizações de roteamento são enviadas por broadcast a cada 90 segundos.

EIGRP - Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

distância.

• Usa características combinadas de vetor da distância e estado dos links.

• Usa o DUAL (Algoritmo de Atualização Difusa) para calcular o caminho mais curto.

• As atualizações de roteamento são enviadas por multicast e são disparadas por alterações da topologia.

OSPF – Open Shortest Path First

• Família link state

• Funciona apenas dentro de um AS • Suporte a CIDR

• Mensagens podem ser autenticadas

• Rotas podem ser importadas de outros protocolos (Ex. BGP) • Suporte a métrica: Um custo pode ser atribuído a cada rota • Protocolo de roteamento de padrão aberto, descrito na RFC

2328.

• Usa o algoritmo SPF para calcular o menor custo até um destino.

• Quando ocorrem alterações na topologia, há uma enxurrada de atualizações de roteamento.

BGP - Funcionamento

 Cada sistema autônomo elege um roteador para contatar outros SAs

 Roteador é chamado de border gateway(conversam BGP)

 Obtém rotas de outros roteadores BGP  Updates nas tabelas são incrementais  Escolha do melhor caminho

 Path atributes – next hop; lista de SAs; Origem do caminho

 Suporta apenas o IP (não é multiprotocolo)  Cabeçalho tem 19 bytes

 Marker (16 bytes) Identificador. Usado para autenticação  Length (2 bytes) Tamanho da mensagem

 Type (1 Byte): Tipo da mensagem  Data (variável): Informação em si

BGP – Tipos de mensagem

• OPEN – Inicia a comunicação entre BGP routers • UPDATE – envia informações de alcance de rotas • NOTIFICATION – Reporta erros

BGP - Restrições

• Um EGP não comunica ou interpreta métricas de distância

– BGP não compara o custo de 2 rotas, a menos que as obtenha do mesmo SA

• Um BGP pode reportar multiplos caminhos para uma rede, mas só usa um de cada vez

• Não suporta balanceamento de carga em sistemas autonomos

– Inadequado para roteamento em uma rede que possui conexão com 2 WANs diferentes

EGP vs IGP

• Os protocolos de roteamento interior foram concebidos para utilização em uma rede cujas partes estejam sob controle de uma única organização.

• Um protocolo de roteamento exterior é concebido para utilização entre duas redes diferentes que estejam sob controle de diferentes organizações.

• Um protocolo de roteamento exterior deve isolar sistemas autônomos.

EGP vs IGP

Tunelamento

• Nem todos os protocolos são roteáveis

• Encapsulamento de um protocolo camada 3 (NetBEUI, por exemplo) dentro de um protocolo roteável

• O desencapsulamento é feito pelo roteador destino • Bastante útil, mas causa significativo overhead

NAT (Network Address Translation)

• Redes com Ips privados não acessam a internet

• Os Ips das redes privadas são traduzidos para um IP válido (configurado no roteador) via NAT

• Otimizou alocação de Ips

– Agora, basta ter apenas 1 IP válido na internet para toda rede • Contribui para segurança da rede privada

ACL (Access Control List)

• Implementa segurança em um roteador – Agrega algumas funções de firewall

• Gerencia tráfego IP à medida que a rede cresce • Filtra pacotes que passam pelo roteador

• Controla o acesso à console administrativa • Dois tipos

– Padrão: Examina o IP de origem e permite ou nega tráfego – Estendida: Idem acima, mas examina também o IP destino

Conectividade - Gateways

• Podem operar em qualquer camada do modelo OSI • Contém todo o necessário para assegurar a

interconectividade entre redes distintas – Tradutores de protocolo

– Tradutores de sinal – Isoladores de falha

• Maioria dos roteadores de hoje incorpora a função de gateway